В тот период на планете существовало несколько различных линий многих видов.

Статья с выводами опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Согласно литературным данным, некоторые группы эукариот, появившиеся 1,5 миллиарда лет назад, развились и закрепились в эпоху неопротерозоя (850–540 млн лет назад), когда уровень кислорода в атмосфере и океанах повысился из-за изменений на планете.

Эукариоты — это организмы, состоящие из одной или нескольких клеток с ядром, в котором содержится ДНК. Все живые организмы на Земле, кроме бактерий и архей, являются эукариотами.

Учёные выяснили, когда появились амебозои и как они эволюционировали. Оказалось, что многие из этих организмов, а также предки растений, водорослей, грибов и животных пережили два оледенения Криогенного периода (790–635 млн лет назад). В это время Земля была полностью покрыта льдом в течение примерно 100 миллионов лет.

Раньше считалось, что в неопротерозое на Земле почти не было жизни, за исключением нескольких видов бактерий и протистов. Но за последние 15 лет были найдены окаменелости одноклеточных организмов (на фото) возрастом около 800 млн лет. Это помогло восстановить древо жизни и выявить несколько известных линий предков амеб, животных, грибов и растений. По словам профессора Даниэля Лара из Университета Сан-Паулу, это открытие радикально меняет представление о том, как происходила диверсификация жизни на нашей планете.

Исследование показало, что жизнь на Земле стала разнообразной на 260 миллионов лет раньше, чем предполагалось. В то время на планете жили в основном морские беспозвоночные: трилобиты, брахиоподы и граптолиты. Климат тогда был тёплым и влажным, ледников не было.

Эукариоты были очень разнообразны и адаптировались к изменениям неопротерозоя лучше, чем ожидалось. Это важно для исследований по реконструкции палеоклимата, — объясняет Лар.

Интересно, что арцеллинидовые амебы раньше жили в солёной воде, а теперь обитают только в пресной. Такие изменения часто происходят в ходе эволюции, но у этих амеб они затронули все линии. Это показывает, насколько адаптируемыми были эти организмы.

Исследователи использовали новые методы, чтобы восстановить эволюционное древо рода Thecamoeba, принадлежащего к порядку Arcellinida. Это позволило перестроить древо жизни, начав с первопредков растений, грибов, водорослей и животных.

Лар отметил, что основой для этой реконструкции стали текамоэбии. Они позволили представить организмы, которые предшествовали другим группам и существовали около 800 млн лет назад.

Учёные обнаружили восемь новых предковых линий Thecamoebae — это крупнейшая группа Amoebozoa, которая включает в себя простейших с псевдоподиями в форме трубок или плоских лопастей. С их помощью организмы передвигаются и добывают пищу. Амеб также называют тестикулярными из-за их твёрдого панциря.

Лар рассказал, что они смогли определить морфологию предков текамеб с помощью математического вероятностного моделирования на основе генетических данных по ныне живущим видам. Также учёные выяснили, что эти организмы диверсифицировались в неопротерозое.

Учёные расширили своё понимание жизни на планете 800 млн лет назад. Они использовали определённые организмы в качестве точек для построения филогенетического древа растений, водорослей, грибов, животных и их предков. Эту работу поддержал FAPESP, выделив грант на регулярные исследования и стипендию для учёного.

При разработке этого расширения древа жизни мы сделали несколько открытий о периоде в истории планеты, который был неясным. Мы откалибровали дерево согласно филогенетическому исследованию Thecamoebae и получили вдвое больше информации об эукариотах в неопротерозое. Анализ данных показал, что в этот период начали появляться разнообразные линии, включая животных, грибы и, возможно, растения, — говорит Лар.

Учёный рассказал, что в исследовании использовался инновационный метод одноклеточной транскриптомики. С его помощью можно изучить все молекулы РНК в одной клетке или организме. Транскриптом — это совокупность всех молекул РНК.

Транскрипция — первый шаг в экспрессии генов. Это процесс копирования последовательности ДНК гена для создания молекулы РНК. Секвенирование транскриптома позволяет исследователям изучать эволюцию.

До этого изобретения можно было получить транскриптомы только одноклеточных организмов, живущих в культуре. Это менее 1% всего разнообразия микроорганизмов.

Благодаря новой технике мы смогли структурировать филогению Thecamoebae. Эта группа интересна тем, что освещает периоды истории Земли, которые имеют ископаемые остатки. С ними мы можем проводить сравнения.

Также амебы на древе жизни находятся ближе к животным, чем к растениям. Это открытие позволило нам сделать важную калибровку, — сказал Лар.